Richiami di Meccanica dei solidi; meccanica della frattura lineare elastica; meccanica della frattura elastoplastica;tecniche numeriche per la meccanica della frattura.
E. E. Gdoutos, Fracture Mechanics, An introduction. Springer (2005).
C. T. Sun, Z. H. Jin
Fracture Mechanics,
Elsevier (2012).
Obiettivi Formativi
Conoscere gli elementi di base della meccanica della frattura e saper risolvere, anche con l'aiuto dell'analisi numerica, alcuni semplici problemi.
Prerequisiti
Conoscenze di matematica, fisica e meccanica dei materiali e delle strutture al livello dei corsi triennali di Ingegneria civile e maeccanica.
Metodi Didattici
Lezioni e esercitazioni
Modalità di verifica apprendimento
esame orale
Programma del corso
Richiami di Meccanica dei solidi
Spostamenti e deformazioni, tensore delle deformazioni infinitesime, equazioni di congruenza e compatibilità; tensore degli sforzi, equazioni di bilancio; equazioni dei lavori virtuali. Equazioni costitutive dei materiali elastici e elastoplastici. Funzione di Airy, potenziali complessi e metodo di Westergaard per la soluzione di problemi di elasticità piana.
Meccanica della frattura lineare elastica
Considerazioni introduttive; modi di frattura I, II, III e corrispondenti stati di sforzo all’apice della fessura; fattore di intensificazione dello sforzo K e suo valore critico, tenacità a frattura secondo Irwin; soluzioni fondamentali e loro utilizzo. Bilancio energetico, tasso di rilascio dell’energia, criterio energetico di frattura (Griffith). Integrale J e sue proprietà. Crescita della fessura per fatica.
Meccanica della frattura elastoplastica
Stato di sforzo all’apice della fessura nel caso di materiali elastoplastici. Integrale J come parametro di frattura elastoplastica; curve di resistenza; relazione tra G e J.
Tecniche numeriche per la Meccanica della frattura
Metodo degli elementi finiti, elementi speciali per il calcolo del fattore di intensificazione dello sforzo; metodi per il calcolo del tasso di rilascio dell’energia e dell’integrale J.